
- •Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова
- •Удк 539.3: 534.2 На правах рукописи
- •Рахимова шолпан нурумкановна
- •Cтруктура фундаментальных решений и закономерности распространения двумерных пьезоупругих волн в анизотропных средах
- •Содержание
- •Определения, обозначения и сокращения
- •Введение
- •1 Физико-механические свойства и уравнения распространения пьезоупругих волн в квазистатическом приближении
- •1.1 Механические свойства
- •В гексагональной сингонии имеется шестикратная ось поворота или инверсии.
- •Физико-механические свойства
- •Гексагональная сингония
- •Тригональная сингония
- •Уравнения движения и уравнения Максвелла
- •2 Построение систем дифференциальных уравнений первого порядка
- •Система уравнений первого порядка и структура матриц коэффициентов для анизотропных сред кубической, гексагональной, тетрагональной и ромбической сингоний
- •Система уравнений первого порядка и структура матриц коэффициентов для анизотропных сред тригональной сингонии
- •Обсуждение следствий структуры матрицы коэффициентов
- •3 Метод матрицанта. Построение структуры матрицанта
- •3.1 Структура матрицанта для пьезокристаллов кубической, гексагональной, тетрагональной и ромбической сингоний
- •3.2 Структура матрицанта для пьезокристаллов тригональной сингонии
- •4 Периодические пьезодиэлектрики
- •4.1 Аналитическое представление матрицанта периодического слоя. Построение уравнений дисперсии для бесконечной периодической среды
- •Умножим обе части этого уравнения на т
- •Приведенная форма ,
- •Перепишем (4.1.11) в следующей форме
- •4.2 Усредненные периодические структуры и их параметры
- •Приведенная форма
- •5 Однородные анизотропные пьезодиэлектрики
- •5.1 Матрицант однородной анизотропной среды в явной аналитической форме. Уравнения дисперсии пьезоупругих волн в однородном слое при различных граничных условиях
- •5.2 Уравнения индикатрис пьезоупругих волн
- •Заключение
- •Список использованных источников
В гексагональной сингонии имеется шестикратная ось поворота или инверсии.
Класс 6 имеет шестикратную ось параллельную оси z матрица коэффициентов cijkl имеет вид:
(1.1.3)
Класс
(шестикратная
ось параллельна оси z)
содержит трехкратную ось и признаки,
характеризующие моноклинную систему
класса m
с плоскостью
симметрии xy.
Матрица коэффициентов cijkl
не отличается
от коэффициентов класса 6
(1.1.3).
Класс 622 имеет шестикратную ось поворота (параллельную оси z) и черты ромбической сингонии класса 222. Матрица коэффициентов cijkl не отличается от коэффициентов класса 6 (1.1.3).
Класс 6mm имеет шестикратную ось поворота (параллельную оси z) и признаки ромбической сингонии класса mm2. Матрица величин cijkl остается без изменения.
Класс
объединяет
в себе черты гексагональной системы
класса
и моноклинной системы класса 2
с двукратной осью симметрии, параллельной
оси y.
Матрица величин cijkl
остается
без изменения.
Кубическая сингония характеризуется четырьмя осями тройной симметрии, расположенными как диагонали в кубе.
Классы 23
и
.
Первая из этих систем объединяет в себе
черты ромбической сингонии класса 222
и имеет четыре оси трехкратного поворота,
расположенные вдоль диагоналей куба.
В результате получаем следующую матрицу
коэффициентов:
(1.1.4)
Тетрагональная сингония характеризуется четырехкратной осью поворота.
Класс 4 имеет четырехкратную ось симметрии, параллельную оси z. Вследствие влияния симметрии кристалла число независимых компонент тензоров cijkl сокращается до 6. Матрицы упругих параметров имеют вид:
(1.1.5)
Класс
характеризуется
четырехкратной осью инверсии, параллельной
оси z.
Произведем поворот системы координат
на 900
вокруг оси z,
а затем инверсию. Тогда матрица
коэффициентов cijkl
не
изменяется.
Класс 422 характеризуется четырехкратной осью симметрии, параллельной оси z. Коэффициенты материальных параметров среды должны одновременно определяться тетрагональной системой класса 4 и ромбической класса 222.
Тогда материальные параметры среды будут иметь следующий вид:
(1.1.6)
Класс 4mm имеет четырехкратную ось поворота, параллельную оси z, и признаки, описывающие ромбическую сингонию класса mm2. Коэффициенты матрицы должны удовлетворять условиям тетрагональной сингонии класса 4 и ромбической сингонии класса mm2. В результате матрица коэффициентов cijkl не изменяется.
Класс
объединяет в себе черты тетрагональной
сингонии класса
и ромбической сингонии класса 222.
В результате матрица коэффициентов
cijkl
не
изменяется.
Тригональная сингония имеет одну ось трехкратного поворота или инверсии.
Класс 3 имеет трехкратную ось, параллельную оси z. Матрицы материальных коэффициентов имеют вид:
(1.1.7)
Класс 32 с трехкратной осью, параллельной оси z, имеет в то же время черты, характерные для моноклинной системы с двукратной осью, параллельной оси x. В этом случае коэффициенты должны удовлетворять условиям симметрии обеих систем; отсюда следует возможность сокращения числа коэффициентов. Матрицы коэффициентов имеют вид:
(1.1.8)
Класс 3m имеет трехкратную ось, параллельную оси z, и черты, характерные для моноклинной системы с плоскостью симметрии yz. Матрица коэффициентов cijkl не изменяется и имеет вид (1.1.8).